近日，南京农业大学三亚研究院专任教师王锋教授团队在国际食品领域权威TOP期刊《Food Chemistry》（IF=9.8）发表题为“An H3K27la-mediated epigenetic pathway programs myofiber type and meat quality in goats”的研究论文。该研究系统阐明了组蛋白H3K27la通过RAP2C-ERK-ELK1信号轴调控山羊成肌细胞分化的分子机制，为优质山羊肉质改良、分子精准育种提供了重要的理论支撑与关键候选靶点。
乳酸长期被视作糖酵解代谢副产物，近年被证实可作为信号分子介导组蛋白乳酸化修饰，但内源乳酸能否通过表观遗传调控成肌细胞分化、决定肌纤维亚型分化规律始终缺乏系统试验证据。针对这一科学难题，研究团队以山羊为研究对象，整合胎羊和羔羊骨骼肌样本分析、成肌细胞体外培养、3D培养体系以及小鼠肌肉损伤修复模型，从体内、体外多层次解析H3K27la调控成肌细胞分化和骨骼肌再生的分子机制。
研究发现，在山羊骨骼肌发育进程中，机体乳酸含量与蛋白泛乳酸化修饰水平同步上调。细胞试验证实，外源乳酸可显著提升H3K27la修饰丰度，有效促进山羊成肌细胞分化；功能筛选确定p300和HDAC2共同调控H3K27la的动态平衡。团队借助CUT&Tag、转录组测序及ChIP-qPCR验证手段，明确H3K27la在RAP2C启动子区富集并参与其转录抑制。细胞功能试验进一步明确RAP2C为成肌分化负向调控基因。分子机制层面，H3K27la通过沉默RAP2C基因表达，阻断下游ERK-ELK1信号通路的传导，进而解除转录因子ELK1对MYLPF基因（糖酵解型快肌纤维标志性基因，编码快肌肌球蛋白轻链）的转录抑制作用，最终驱动快肌纤维定向分化。依托山羊成肌细胞3D水凝胶培养体系与小鼠肌肉损伤再生模型，团队从体内、体外双重体系完整验证了H3K27la-RAP2C-ERK-ELK1信号轴在骨骼肌发育和成肌细胞分化中的核心生物学功能。该研究不仅完善了乳酸化修饰调控畜禽肌肉发育的分子理论体系，也为山羊肉质性状定向选育、新品种培育提供了可靠的表观遗传靶点和坚实的理论依据。
王锋教授和樊懿萱高级实验师为论文的共同通讯作者，博士研究生张真为论文的第一作者。该研究得到了国家重点研发计划（2021YFD1200902）和海南农垦集团“揭榜挂帅”项目（HKKJ2025JBGS13）的支持。
论文DOI: 10.1016/j.foodchem.2026.149304
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